Шарклет (материал)
Антибактериальный пластик

Sharklet , производимый Sharklet Technologies, представляет собой био-вдохновленный пластиковый листовой продукт, структурированный для предотвращения роста микроорганизмов , особенно бактерий . Он продается для использования в больницах и других местах с относительно высоким потенциалом распространения бактерий и возникновения инфекций. [1]

Вдохновение для текстуры Sharklet пришло через анализ текстуры кожи акулы , которая не привлекает ракушек или другие биообрастания , в отличие от корпусов кораблей и других гладких поверхностей. Позже было обнаружено, что текстура также отталкивает микробную активность. [2]

История

Sharklet — это биоматериал , изобретенный Энтони Бреннаном, профессором материаловедения и инженерии в Университете Флориды , во время работы над усовершенствованием технологии противообрастающей защиты для кораблей и подводных лодок в Перл-Харборе . [3]

Бреннан заметил, что акулы не загрязняются. Он обнаружил, что зубчики кожи акулы структурированы в характерный ромбовидный повторяющийся микроузор с миллионами маленьких ребер [3] в микрометровом масштабе. Его математическая модель текстуры вещества, которое будет удерживать микроорганизмы от оседания, соответствует соотношению ширины к высоте ребрышек зубчиков акулы. По сравнению с гладкими поверхностями [4] первый тест показал 85%-ное снижение оседания зеленых водорослей .

Градиент напряжения

Профилактика прилипания и ограничение транслокации были продемонстрированы и, как полагают, значительно снижают риск инфекций, связанных с устройством. Топография Sharklet создает механическое напряжение для оседающих бактерий, явление, известное как механотрансдукция . Изменения поверхности вызывают градиенты напряжения в плоскости, которые нарушают нормальные функции клеток, заставляя микроорганизмы корректировать свою контактную область на каждой топографической особенности, чтобы уравнять напряжения. [5] Однако Sharklet изготовлен из того же материала, что и другие пластики.

Микро-шаблоны Sharklet могут быть включены в поверхности различных медицинских устройств в процессе производства. Микро-шаблоны Sharklet были протестированы для контроля биоадгезии морских микроорганизмов , патогенных бактерий и эукариотических клеток . Они снижают колонизацию S. aureus и S. epidermidis в имитируемой сосудистой среде примерно на 70% по сравнению с гладкими контрольными образцами. Этот микрошаблон также снижает адгезию тромбоцитов и образование фибриновой оболочки примерно на 80%. [6] Исследование in vitro показало, что он снижает колонизацию бактериальных патогенов S. aureus и P. aeruginosa в центральных венозных катетерах -соответствующем термопластичном полиуретане . [7]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Калузны, Кася, «Как новые технологии борются с больничными микробами», Новости больницы
  2. ^ Ростами С. и Гарипкан Б. (2022) Surface Innovations 10(3): 165–190, https://doi.org/10.1680/jsuin.21.00055
  3. ^ ab "'Inspired by Nature'". Sharklet Technologies Inc. 2010. Получено 6 июня 2014 г.
  4. ↑ Alsever, Jennifer (31 мая 2013 г.). «Sharklet: биотехнологический стартап борется с микробами с помощью акул». CNN.com Money .
  5. ^ Шумахер, Дж. Ф.; Лонг, К. Дж.; Кэллоу, М. Э.; Финлей, Дж. А.; Кэллоу, Дж. А.; Бреннан, АБ (2008). «Сконструированные градиенты наносилы для ингибирования оседания (прикрепления) спор плавающих водорослей». Langmuir . 24 (9): 4931– 7. doi :10.1021/la703421v. PMID  18361532.
  6. ^ May, Rhea M; Magin, Chelsea M; Mann, Ethan E; Drinker, Michael C; Fraser, John C; Siedlecki, Christopher A; Brennan, Anthony B; Reddy, Shravanthi T (26 февраля 2015 г.). «Спроектированный микрошаблон для снижения бактериальной колонизации, адгезии тромбоцитов и образования фибриновой оболочки для улучшения биосовместимости центральных венозных катетеров». Клиническая и трансляционная медицина . 4 (1). Springer Science and Business Media LLC: 9. doi : 10.1186/s40169-015-0050-9 . ISSN  2001-1326. PMC 4385044. PMID 25852825  . 
  7. ^ Xu, Binjie; Wei, Qiuhua; Mettetal, M. Ryan; Han, Jie; Rau, Lindsey; Tie, Jinfeng; May, Rhea M.; Pathe, Eric T.; Reddy, Shravanthi T.; Sullivan, Lauren; Parker, Albert E.; Maul, Donald H.; Brennan, Anthony B.; Mann, Ethan E. (1 ноября 2017 г.). «Микроструктура поверхности снижает колонизацию и инфекции, связанные с медицинскими устройствами». Журнал медицинской микробиологии . 66 (11). Microbiology Society: 1692– 1698. doi : 10.1099/jmm.0.000600 . ISSN  0022-2615. PMC 5903250. PMID 28984233  . 
  • Технологии, вдохновленные акулами
  • Шринивасан, Хари (26 марта 2015 г.). «Похожая на броню кожа акулы может стать образцом защиты от супербактерий». PBS Newhour . Получено 29 марта 2015 г.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Sharklet_(material)&oldid=1236737289"